Si dice distribuzione 2 con n gradi di
libertà la distribuzione della somma dei quadrati di n
variabili aleatorie
indipendenti, ciascuna delle quali obbedisce ad una legge normale con speranza matematica
nulla e varianza pari all'unità.
Considerata cioè la variabile
si ha che la nuova variabile 2 con definita come
si distribuisce secondo quella che viene chiamata distribuzione 2 per n gradi di libertà, ossia
Il numero n delle variabili addende indipendenti rappresenta il numero di gradi di libertà e tale numero costituisce il valor medio della distribuzione in quanto, essendo le singole variabili distribuite secondo una normale standardizzata, i valori medi delle 2 sono tutti uguali ad 1.
Infatti calcolare il valor medio di 2 equivale a calcolare la varianza D di che è appunto uguale ad 1
poichè le variabili sono standardizzate.
La varianza della distribuzione 2, invece, è uguale a 2n.
Consideriamo una variabile aleatoria X distribuita normalmente: siano le sue realizzazioni in n
prove.
Introduciamo la seguente variabile aleatoria
dove è il quadrato della deviazione standard nella sua forma "migliorata" calcolata attraverso le n realizzazioni della variabile X
mentre D è la varianza della distribuzione
normale.
Questa nuova variabile obbedisce alla distribuzione 2.
Vediamo ora un esempio di test del 2. consideriamo un esperimento in cui la distribuzione di Poisson è la distribuzione attesa. Supponiamo di allestire un contatore Geiger per contare le particelle di raggi cosmici che arrivano in una certa regione e inoltre di contare il nimero di particelle che arrivano in 100 intervalli separati di un minuto con i risultati riportati in tabelle
L'osservazione delle occorrenze in tabella suggerisce di raggruppare tutti i conteggi maggiori di 5 in un singolo intervallo.
L'ipotesi che vogliamo verificare è che il numero di conteggi è governato da una distribuzione di Poisson. Poichè il conteggio medio atteso è incognito, dobbiamo prima calcolare la media dei nostri 100 conteggi.